國三上📐 空間與形狀
弧長與扇形面積
Arc Length and Sector Area
公式
弧長 = 圓周 × (θ/360) | 扇形面積 = 圓面積 × (θ/360)
扇形就是圓的一部分,佔幾分之幾由圓心角決定——弧長和面積都照同一個比例縮。
白話解釋
扇形是圓被兩條半徑切出來的一塊。它佔整個圓的比例,就是**圓心角佔 360° 的比例**。
所以兩個公式的結構完全一樣,只是把圓周長或圓面積按比例縮小: **弧長 = 2πr × (θ/360)** **扇形面積 = πr² × (θ/360)**
不必分開背——記住「θ/360 就是這塊佔整圓的幾分之幾」,兩個公式自然就出來了。
幾個常用的特例可以直接反應:θ = 90° 是四分之一圓、θ = 120° 是三分之一、θ = 180° 是半圓。
兩個公式之間還有一個好用的關係:**扇形面積 = (1/2) × 弧長 × 半徑**。這跟三角形面積 = (1/2) × 底 × 高 的形式一樣——把扇形想成無限多個細三角形拼起來,底就是弧、高就是半徑。已知弧長時用這個比較快。
最常混淆的是**扇形的周長**:它**不等於**弧長,還要加上**兩條半徑**。周長 = 弧長 + 2r。這是這一節最常見的失分點。
**弓形**(弦與弧圍成的區域)面積 = 扇形面積 − 三角形面積,也是常考的組合題。
什麼時候用
算扇形的布料用量、時鐘指針掃過的面積、跑道彎道長度、圓形花圃的分區。
最容易錯的地方
- 扇形周長只算弧長,忘記加兩條半徑。
- θ/360 寫成 θ/180。
- 弧長與扇形面積的公式混用(一個用 2πr、一個用 πr²)。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
半徑 6、圓心角 90° 的扇形,弧長是幾倍的 π?(填係數)
- 2
半徑 6、圓心角 90° 的扇形,面積是幾倍的 π?(填係數)
- 3
半徑 5、弧長 4π 的扇形,周長是多少?(用 4π+□ 的形式填 □)